annons
annons

Teknik

Bättre bilder med bättre teknik

Framtidens kameror kan få mycket högre bildkvalitet tack vare organiska sensorer.

Dagens digitalkameror är mycket bättre än de första som började säljas för 16 år sedan. Detta trots att den grundläggande tekniken i bildsensorn som fångar upp ljuset i kamerorna inte har förändrats nämnvärt.

Principen är densamma, med små linser som samlar ihop ljuset som kommer in genom objektivet till miljontals fotosensorer av kisel, som omvandlar det till elektriska signaler och skapar en digital bildfil som vi kan se på skärmen. Eller på utskriften från en bläckstråleskrivare.

Bättre material, förfinad teknik och förbättringar i ljuskänslighet och elektriska egenskaper har gjort att bildkvaliteten från kamerornas bildsensorer är högre än för bara fem år sedan. Men utvecklingen går inte fort framåt.

Det kan det dock bli ändring på när Panasonic och Fujifilm blir färdiga med sina nya generationer bildsensorer.

Organisk sensorteknik

De kallar tekniken Organic Photoconductive Film (OPF) och den förbättrar kvaliteten på bilderna och löser flera av de problem som dagens teknik dras med. Enligt Fujifilm och Panasonic klarar OPF-sensorerna att registrera många fler toner än vanliga bakgrundsbelysta CMOS-chip, som är det vanliga i kameror och mobiler idag.

Det talas om tio gånger bättre bilddynamik, vilket ungefär motsvarar tre steg (+3 EV) mer än vad vi får från dagens kameror. Om vi ​​som exempel tar flaggskeppet Panasonic Lumix GH4 som utgångspunkt innebär den potentiella förbättringen att en efterträdare (GH5 eller kanske GH6?) med den nya sensortekniken kan ha nästan 16 bitars dynamiskt omfång, att jämföra med 12,8 bitar i dagens GH4.

Det låter kanske inte som så mycket, men i praktiken ger det mycket bättre mättnad och jämnare toner från svart till vitt i bilderna.
Panasonic-OPF

Överst är en illustration av hur de flesta av dagens sensorer fungerar, underst visas den framtida organiska bildsensorn som har känsligare fotosensorer.
Överst är en illustration av hur de flesta av dagens sensorer fungerar, underst visas den framtida organiska bildsensorn som har känsligare fotosensorer.

Ljuskänslig film

F:et i OPF-förkortningen står inte för film utan anledning. Det används nämligen en 0,5 mikron tunn ljuskänslig film i stället för mycket tjockare kiselbaserade fotosensorer, som dessutom är mycket känsligare för ljus som kommer snett från sidan. Typiskt från 60 grader, att jämföra med 30–40 grader för konventionella sensorer. Det löser svårigheterna många objektiv har, särskilt vidvinklar, och bör därför orsaka mindre ljusförluster (vinjettering) i hörnen.

Den tunna filmen har en större ljuskänslig yta som är mer effektiv (känslig) än vanliga fotosensorer. Med separat signalomvandling går det också att öka bilddynamiken, vilket ger resulterar i bättre bildkvalitet eftersom signalkapaciteten ökar.
Researcher-at-TUM-holds-up-organic-sensor-prototype

Löser videoproblem

De kommande OPF-sensorer har också global slutare, eller uttryckt på ett annat sätt: Kamerans bildsensor exponerar ljuset från alla pixlarna på bildsensorn exakt samtidigt, så att man undviker effekten av så kallade ”rullande slutare”. Som det heter när man till exempel ser att stolparna i ett staket böjer sig i en videoinspelning. Anledningen är att vanliga bildsensorer exponerar pixlarna rad för rad. Fördröjningen som det orsakar syns genom att särskilt vertikala och diagonala linjer eller föremål ”kröker” sig när kameran eller motivet rör sig när man filmar.
En bonus med global slutare är att man slipper flimrande ljusglimtar från exempelvis lysrör i videosekvenser.
ISORG-large-area-image-sensor_HD

Klår HDR med besked

OPF-sensorer bådar alltså gott för bildkvaliteten i både stillbilder och film, men Panasonic och Fujifilm har planer på en mer radikal variant, med två pixelelektroder som fångar signalen i var sin cell. Dual Sensitivity Pixel kallas tekniken och fungerar så att den ena elektroden samlar in ljus och den andra svart, vilket sedan bearbetas till en bildfil som rent potentiellt kan ha 100 gånger bättre dynamiskt omfång – och som kommer att få dagens HDR-standard (High Dynamic Range) att se livlös ut om man jämför.

Ny teknik är alltid spännande och organiska sensorer kommer att ge morgondagens kameror ett markant lyft i bildkvalitet. Det återstår bara att se vem som hinner först med en kamera som har OPF-teknik.

Alltid uppdaterad!

Fri tillgång till Ljud & Bild i en månad

0:-